Oracle概述和体系结构

1、Oracle 入门 目标学习完本课之后，你将掌握以下内容:了解什么是RDBMS和ORDBMSOracle 体系结构Oracle服务器的启动和关闭，以及相关工具的使用ORDBMSRDBMS 概述:Rational Database Management SystemDBMS就是对存储在计算机文件系统中的文件进行管理的软件，如Oracle、SQL Server、DB2、FoxBASE、Sybase等如果把数据库比喻成由档案柜里的一组文件组成，那么就可以把DBMS比喻成柜中的字母索引卡片ORDBMSRDBMS 概述(续):RDBMS是基于现实世界对象所抽象出来的DBMS它将信息数据模拟成现实中的对象

2、来管理，并确定对象之间的关系及对象的属性是以表的结构来存储信息，每个表对应一个信息实体(对象)表又是由多行和多列组成，行即代表每个对象的数据，列代表对象的属性ORDBMSRDBMS 设计:概念模型将用户的想法进行认识和抽象以E-R图的形式来描述实体-现实世界的对象或事物，如员工、部门属性-描述对象的特征，如员工的编号、姓名、所在部门、薪水等属性关系-实体之间的联系，比如部门可以拥有多名员工(1:n)ORDBMS实体：用带名称的长方框表示属性：用椭圆来表示，并有名字标识关系：用一个带有关系类型名的菱形表示注意：它们之间用实直线连接INSTRUCTORSTUDENTTEACHORDBMSRDBMS

3、 设计(续):数据模型实体、属性、关系在数据库中的具体存在实体映射为数据库中的表(Table)属性映射为数据库中表的列(Column)关系映射为表的主、外键表中的每一行称为记录，每一列称为字段ORDBMSDB 用户类型:应用程序开发员应用程序开发员主要在开发周期内完成数据库结构设计，应用程序开发等任务。应用程序管理员保证使用周期中对应用程序在功能及性能方面的维护，修改工作。ORDBMSDB 用户类型:数据库管理员数据库管理员（DBA），其职能是对数据库进行日常的管理。数据库用户数据库用户是应用程序的使用者，通过应用程序与数据库进行交互。ORDBMSORDBMS :Object DBMS面向对象

4、的关系型数据库系统，支持对象类型的存储，比如java对象的存储，blob、clob可以有效的管理和存储多媒体、XML等数据具备了RDBMS的所有特征Oracle是全球第一个ORDBMSOracle 体系结构Oracle Server :由例程(instance)和数据库(database)两部分组成例程：一组内存结构(SGA)和后台进程的集合数据库：一组OS文件的集合集成了JVM、Apache server、XML等Oracle 体系结构例程 (instance) :SGA (System Global Area)所有用户进程共享的一块内存区域主要包括共享池、数据高速缓存、重做日志缓冲区Ora

5、cle 体系结构例程 (instance) (续):SGA (System Global Area)共享池(Shared pool)存放最近执行的SQL语句和数据字典信息主要由库高速缓存和数据字典高速缓存组成其中，库高速缓存用于存放最近执行的SQL语句信息(语句文本、执行计划)而数据字典高速缓存则存放最近数据字典的信息，包括表、列、索引的定义和权限信息Oracle 体系结构例程： SGA (System Global Area)(续)数据高速缓存DBC (Data Buffer Cache)存放最近访问的数据块(即存储的数据)工作原理：采用LRU (Least Recently Used)算法

6、管理高速缓存，类似于队列机制，先进先出。即队列的尾部永远存放的是最近访问的数据块。无论是读取还是修改数据，都是在高速缓存中完成的Oracle 体系结构例程： SGA (System Global Area)(续)数据高速缓存DBC(Data Buffer Cache)(续)结构脏缓冲区-内容与对应数据块不一致(DML操作)空闲缓冲区-内容与对应数据块一致(Select操作)忙缓冲区-服务器进程正在存取的缓冲区Oracle 体系结构例程：SGA (System Global Area)(续)重做日志缓冲区RLB(Redo Log Buffer)用于记载例程变化当执行DML或DDL语句时，服务器进

7、程会将变化首先记载到重做日志缓冲区，然后才会修改数据高速缓存！Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程启动例程时Oracle会自动启动后台进程，关闭时自动关闭进程进程一：DBWR (Database Writer)将DBC的脏缓冲区数据写入到数据文件中执行DML操作时被调用Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程进程二：LGWR (Log Writer)将RLB的内容写入到重做日志中执行DML和DDL语句先日志后修改，即先LGWR后DBWR每隔3秒钟执行提交事务时也会调用该进程Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程进程三：CKPT

8、(Checkpoint Process)发出检查点，实现数据库的数据文件、控制文件、日志的数据同步执行时，DBWR要将脏数据写入数据和控制文件，而且LGWR也要将RLB的内容写入重做日志Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程进程四：SMON (System Monitor)执行例程恢复、合并空间碎片、释放临时数据断电、内存故障等原因导致例程失败，此时数据尚未写入到磁盘(数据文件和控制文件中)，该进程会在重新打开数据库时执行例程恢复Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程进程五：PMON (Process Monitor)监视服务器进程的执行，并在进程失

9、败时清除该进程清除时会回退用户的当前事务、 释放进程占用的所有资源(表、行)Oracle 体系结构例程Instance(续): 后台进程进程六：ARCH (Archive Process)将重做日志的事务变化复制到归档日志数据库必须处于ARCHIVELOG状态下，该进程才有意义默认只有一个ARCH进程，最多可以设置10个Oracle 体系结构Oracle 体系结构Oracle 物理结构：1.数据文件用于存储数据库数据，包括系统数据(数据字典)、用户数据(表、索引等)、UNDO数据、临时数据等一个数据库至少包含一个数据文件后缀名为.DBF的文件Oracle 体系结构Oracle 物理结构：2.控

10、制文件用于记录和维护数据库的物理结构数据文件的位置和大小数据库名称和创建日期重做日志文件的位置和大小日志序列号一个数据库至少包含一个控制文件后缀名为.CTL的文件控制文件中的内容只能够由Oracle本身来修改Oracle 体系结构Oracle 物理结构：3.重做日志文件用于记录数据库的变化目的是为了在例程或介质失败时恢复数据数据库至少包含两个重做日志组循环写入通常为Logxxx.dbf的文件Oracle 体系结构Oracle 物理结构：4.归档日志文件重做日志的备份保留所有重做历史记录通过数据文件副本和重做历史记录可以完全恢复数据库只有数据库在ARCHIVE模式下才会生成Oracle 体系结构

11、Oracle 物理结构：5.参数文件%ORA_HOME%Db_1databaseSPFILExxx.ora6.口令文件%ORA_HOME%Db_1databasePWDxxx.oraOracle 体系结构Oracle 逻辑结构：1.表空间(Tablespace)数据库的逻辑组成分为几类：SYSTEM table_space(至少一个)INDEX table_spaceTEMPORARY table_spaceUNDO table_space不同的数据存放在不同的表空间数据库逻辑上是由一个或多个表空间组成，而表空间物理上则是由一个或多个数据文件组成Oracle 体系结构Oracle 逻辑结构：1

12、.表空间(Tablespace)在数据库中使用多个表空间具有如下优势：（1）能够将数据字典与用户数据分离开来，避免由于字典对象和用户对象保存在同一个数据文件中而产生的I/O冲突。（2）能够将回退数据与用户数据分离开来，避免由于硬盘损坏而导致永久性的数据丢失。（3）能够将表空间的数据文件分散保存到不同硬盘上，平均分布物理I/O 操作。Oracle 体系结构Oracle 逻辑结构：1.表空间(Tablespace) （4）能够将某个表空间设置为脱机状态或联机状态，以便对数据库的一部分进行备份和恢复。（5）能够将某个表空间设置为只读状态，从而将数据库的一部分设置为只读状态。（6）能够为某种特殊用途专

13、门设置一个表空间，比如临时表空间等，以优化表空间的使用效率。（7）能够更加灵活地为用户设置表空间限额Oracle 体系结构Oracle 逻辑结构：2.段(Segment)存储特定对象的所有数据，由n个区组成多个段逻辑上组成表空间分为几类：表段-存储表的所有数据，段名=表名索引段-存储索引的所有数据 段名 = 索引名临时段-存放排序操作产生的临时数据UNDO段-存放事务所修改的数据旧值Oracle 体系结构Oracle 逻辑结构：3.区(Extent)空间分配的逻辑单元，由相邻数据块(Block)组成当段的数据满的时候，Oracle会自动扩展该段，并为其分配一个区Oracle 体系结构Oracl

14、e 逻辑结构：3.块(Block)最小单位由参数DB_BLOCK_SIZE指定大小对应磁盘上的一个或多个物理块Oracle 体系结构主要的几个存储参数：INITIAL：段建立时分配的第一个区的大小（单位：字节）NEXT：段内分配的下一个增量区大小（单位：字节）MAXEXTENTS：分配给段的区总数。MINEXTENTS：建立段时分配的区的总数，也就是段的最小区数量。Oracle 体系结构主要的几个存储参数：PCTINCREASE：为段分配的每个增量区超过上一个区的百分比。INITRANS：为初试数量的DML事务条目（并发访问数据块中的行）保留的预分配空间数量。NTKXTRANS：当多个事务同时

15、访问同一数据块的行时，为数据块中每个DML事务的条目分配的空间。Oracle Server启动和关闭启动Server：在能访问数据库之前必须先启动Oracle Server在Windows平台通过启动例程服务来完成Oracle Server启动和关闭启动Server：几个主要的服务：OracleServicexxx(SID)Oracle服务器服务进程开启(关闭)。(必开)OracleOraDb10g_home1TNSListenerOracle网络服务监听程序服务，当需通过网络连接Oracle服务器或访问Oracle Enterprise Manager 10g时需启动Oracle Serve

16、r启动和关闭启动Server：几个主要的服务：OracleOraDb10g_home1iSQL*Plus运行iSQL*Plus工具时需开启的服务OracleDBConsoleorcl1访问Oracle Enterprise Manager 时需开启的服务Oracle Server启动和关闭启动Server：启动数据库服务启动后，我们可以通过在sql*plus中输入口令开启例程并打开数据库启动口令： Startup nomount | mount | open | forcenomount -启动例程mount-启动例程并装载数据库open(默认选项)-启动例程，装载并打开数据库force-终止

17、例程并重新启动数据库Oracle Server启动和关闭关闭Server：关闭数据库在执行备份、恢复以及其他维护工作时，我们需要关闭服务关闭口令： shutdown normal | transactional| immediate | abortnormal(默认)-正常关闭，等待断开所有客户transactional-等待正在执行事务操作且尚未提交的客户，直到客户结束事务后才会关闭数据库Oracle Server启动和关闭关闭Server：关闭数据库关闭口令： shutdown immediate | abortimmediate-立即关闭，自动回退所有未完成事务、断开会话、关闭数据库。a

18、bort-终止OracleServer，但不会关闭数据库文件，下次启动时，会调用SMON执行例程恢复。一般在特殊状况下才会使用该选项关闭数据库Oracle Server启动和关闭Oracle相关工具：Sql*plus在命令行运行：sqlplus username/userpassnetserver_name比如，以scott身份登录网络服务名为oacls的服务器：sqlplus scott/tigeroacls在Windows环境中运行Oracle Server启动和关闭Oracle相关工具：Sql*plus在Windows环境中运行(续)Oracle Server启动和关闭Oracle相关工具：Sql*plus在Windows环境中运行(续)Oracle Server启动和关闭Oracle相关工具：isql*plusSql*plus在浏览器中的实现第一步：开启服务Oracle Server启动和关闭Oracle相关工具：isql*plus第二步：在浏览器中输入URL：http:/localhost:5560/isqlplus(注意：缺省端口为5560)Or